压力容器用爆炸焊接复合板界面剪切强度标准研究

JB4733-1996规定压力容器用爆炸焊接不锈钢复合钢板τb≥200MPa（B3级）和τb≥210MPa（B1级和B2级）。但通过试验测试证明，达到此剪切强度标准的复合板界面仍可能存在“缝隙”、“空洞物”、“过渡区域”等几种微观缺陷，使得复合板在后续热处理、轧、校、卷以及使用过程中易出现开裂失效。运用爆炸焊接工艺获得的复合板界面的剪切强度应该介于基材和复材两种材料基体强度之间。为了提高界面剪切强度，消除这些微观缺陷和后续加工失效，本文通过研究两类不同的界面剪切强度的特点，从而重新定义了复合板界面剪切强度，并建议压力容器用爆炸焊接不锈钢复合钢板的剪切强度标准。     

压力容器用大幅面爆炸焊接不锈钢复合板缺陷形成机理

在爆炸焊接宽2600 mm、长10000 mm以上的大幅面金属复合板中,常常发现在对角线附近,离开板角1000~2000 mm处,出现条状不结合缺陷,缺陷宽度一般在80~200 mm,长度为400~600 mm,最大长度可达2000 mm。这种缺陷的出现,严重影响了复合板的整体质量,增加了产品制造成本,限制了爆炸焊接更大面积的金属复合板产品。通过分析界面空间的排气路径,合理地解释了爆炸焊接大幅面金属复合板,特别是不锈钢复合板时,这种缺陷的形成机理,从而采取有效方法和措施来减小和消除这类缺陷。     

爆炸复合板复合界面微观组织分析

采用光学显微镜，扫描电子显微镜、X射线能谱仪和电子背散射衍射仪，研究了铁素体不锈钢－钢（oCr13Al/16MnR,0Cr13Al/20g)，奥氏体不锈钢－钢（1Cr18Ni9Ti/Q235A,0Cr18Ni10Ti/16MnR)和双相不锈钢－钢（00Cr22Ni5Mo3N/Q345C）三类爆炸复合钢板结合区的显微组织特征，发现结合界面呈准正弦波状结合，热处理后结合区基板脱碳，复板渗碳，而且在复合界面复板侧有一个超细晶粒带，热处理达一定时间后，基板脱碳界面与板面平行。     

压力容器用爆炸焊接复合板境内技术发展现状及标准状态

通过对压力容器用爆炸焊接复合板境内应用状况及生产状况的综述,介绍了复合板目前的技术发展状态。结合标准发展历史沿革及制、修订背景,对标准的现实技术状况进行了概述。     

压力容器用钛钢复合板缺陷的爆炸堆焊修复技术

钛及钛合金与钢的爆炸焊接难度较大,复合率较低,易产生不结合区等缺陷,又由于钛与钢的可焊性差,当钛钢复合板出现缺陷时不易修复,因此钛钢复合板的成材率低.对钛钢复合板爆炸焊接缺陷研究出一种爆炸 堆焊的复合修复技术,通过爆炸复合薄钛板作为过渡层,然后在特殊工艺下进行堆焊,使得钛钢复合板的复合率达到100%,大大提高了该类复合板的成材率.     

压力容器用中厚不锈钢／钢复合板结合界面熔化缺陷机理分析

爆炸焊接中厚不锈钢复合板时,板面容易随机产生小面积的界面熔化缺陷。从理论和实践两方面对这类缺陷产生的机理加以分析,提出了引起此类缺陷的机理是由于残留于界面内的绝热压缩空气引起的。通过修正爆炸焊接参数,消除了此类缺陷,提高了中厚不锈钢复合板的爆炸焊接成品率。     

爆炸焊接的界面结合及成波机理研究现状

简介了爆炸焊接的过程,综述了以往国内外研究爆炸焊接界面结合机理以及成波机理取得的研究成果,阐述了各种爆炸焊接机理及成波机理的特点,同时对爆炸焊接机理的研究进行了展望。     

爆炸焊接不锈钢复合板隐蔽性缺陷及检测

本文主要介绍了爆炸焊接不锈钢复合板中两种隐蔽性缺陷的形态、分布规律以及超声波检测。     

爆炸焊接炸药爆轰波与金属复合板界面波生成机制研究

爆炸焊接金属复合板界面成波机理是学术界争议较大的问题,而炸药爆轰波是否为形成界面波的必要条件,也未完全得到理论和试验的验证。为了研究爆炸焊接金属复合板界面波和炸药爆轰波之间的定量关系,在爆炸焊接复板受炸药爆轰波驱动和不受炸药爆轰波驱动两种情况下,对复合板界面成波情况进行了对比测试分析。结果表明,在复板动态参数一致的条件下,获得了两种不同的试验结果,从而证明,在爆炸焊接过程中,炸药爆轰波直接作用于复板上表面是形成金属复合板界面波的必要条件。     

爆炸焊接间隙与复合界面缺陷形成机理的试验研究

爆炸焊接结合界面有很多缺陷是由于间隙参数引起的,而间隙产生界面缺陷的机理目前尚无人研究。实验证明,由间隙引起的界面缺陷主要有两类：残留的间隙被压缩在界面内和间隙造成界面过熔。通过试验分析了这两类缺陷产生的原因主要是由于复板板面不平,少数间隙承载过重而残留在界面内所致。通过理论分析,验证了此类缺陷的产生和间隙开口方位相对于爆轰波传播方向有关,消除或减小了缺陷的发生机率。     

Mg/Al合金爆炸焊连接及其界面接合机制

采用爆炸焊接技术制备以AZ31B镁合金为基板,以6061铝合金为覆板的AZ31B/6061合金的层状复合板。对复合板界面的宏观形貌、微观组织、界面元素扩散行为及界面接合性能进行测试、分析。结果表明:AZ31B/6061合金爆炸复合板接合界面呈波状接合;靠近接合界面处的塑性变形程度最大,以孪晶和再结晶形式为主;在AZ31B一侧靠近界面处出现与界面呈45°的绝热剪切带组织,带内为动态再结晶形成的细晶粒组织;接合界面两侧的显微硬度分布为:随着距离接合界面的增大,AZ31B和6061侧的显微硬度值递减趋势;复合板的拉-剪试验结果表明,界面接合强度达193.3 MPa;复合板界面接合机制为压力焊、扩散焊及局部熔化焊综合作用的结果。     

液相烧结金属陶瓷覆层/钢基体结合强度的研究

根据液相烧结三元硼化物基金属陶瓷覆层材料的工艺特点，用金属陶瓷覆层将两钢板进行液相烧结连结，以覆层对两钢板的连结强度表征覆层与钢基体的结合强度。采用三点弯曲、拉伸和单边剪切三种方法进行覆层／钢基体结合强度的测试。结果表明，三元硼化物基金属陶瓷覆层／钢基体之间产生冶金结合，具有较高的结合强度。     

压力气瓶焊缝的磁记忆检测研究

金属焊接引起的残余应力分布的不均匀程度是影响设备寿命的重要因素。采用磁记忆无损检测方法可以检测出应力集中区。对乙炔气瓶的环向焊缝进行了磁记忆方法检测,并通过预制缺陷的管件焊接试验,说明磁记忆方法对于检测焊接的结构组织不均匀和焊接缺陷均有效。     

厚板UNS N08810材料压力容器监造检验控制

根据N08810厚板焊接特性及全程参与某制造厂设备制造监理,对N08810厚板制造压力容器过程中的焊接、加工成形和整体热处理等难点,制订了监理控制点,从而有效地解决和避免N08810材料焊接过程中极易出现的热裂纹和气孔缺陷,使产品最终满足客户及相关标准和图样要求。